| 研究課題/領域番号 |
18H01402
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
峯田 貴 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50374814)
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| 研究分担者 |
野々村 美宗 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50451662)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 触覚ディスプレイ / 形状記憶合金 / 厚膜 / MEMS / 高出力 / 高精細 / 実装 / 装着型 / 厚膜形成 |
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| 研究成果の概要 |
臨場感ある触覚情報提示を目指し、高精細で高出力の超薄型MEMS触覚ディスプレイ素子開発に取り組んだ。形状記憶合金(SMA)厚膜アクチュエータを熱的および力学的に最適設計して作製した。リソグラフィにより形成した刺激用マイクロピン等と一体化して触覚ディスプレイ素子を形成し、皮膚が高感度をもつ周波数15-20 Hzで感知限界の2倍以上の大きな振幅と発生力を実現した。さらに、逆流防止用ダイオードと基板貫通電配線(TSV)を形成したSi基板とSMA層を接合する高密度実装のための素子形成法を開発した。触覚官能評価により、振動刺激の周波数依存性や面内での動作点の動きの提示など基本的な触覚情報提示も実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
視覚によらず皮膚下の触覚受容器へ振動ピンによる刺激で記号等の配列や面内での動き等の情報提示手法が提案されてきた。本研究により、SMA厚膜マイクロアクチュエータを用いて高精細で大出力を得る超薄型MEMS構造の触覚ディスプレイ素子の実現見通しを得たことは、視覚障害者のみならず健常者へ皮膚を介して臨場感ある情報提示する皮膚装着型VRツールの実用化へ向け大きな意義を持つ。量産性に優れる基板単位で素子を一括形成法する実用性の高い技術である。また、今後の触覚受容器マイスナー小体を対象とした高精細な触覚情報提示に関する体系的な評価研究への学術面での大きな寄与も期待される。
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